齒輪傳動和(hé)滾動軸承是(shì)機(jī)電(dià€←₩n)行(xíng)業(yè)中使用(yòng)極↑ ∏廣泛的(de)零部件(jiàn)，由于長(cháng)時(sh★φ<í)間(jiān)連續高(gāo)速轉動也(yě)是(✔β'shì)最易發生(shēng)故障的(de)元件(jiàn)。據統計( ✘₩jì)，在使用(yòng)齒輪和(hé)滾動軸承的↔&(de)旋轉機(jī)械設備中，約有(yǒu) 30%的(de)機(↔φ§jī)械故障是(shì)與齒輪和(hé)軸承損傷有(yǒu±'')關。齒輪和(hé)滾動軸承的(de)振動故障診π斷與預報(bào)對(duì)于整個(gè)機(jī)¥€械設備正常運行(xíng)至關重要(yào)。
齒輪磨損或斷裂及傳動鏈制(zhì)造精度引起的α≠(de)故障振動信号遠(yuǎn)小(xiǎo)于傳遞扭矩的(de)高(♠ × gāo)頻(pín)齧合振動，由于結構的(deε↑)原因滾動軸承內(nèi)外(wài)圈滾道(dào)缺陷✘£'α的(de)較低(dī)頻(pín)振動信号往往遠(yuǎn)™λ小(xiǎo)于滾動軸承複雜(zá)的(de)寬帶的(de)總振↑Ω☆≠動信号。因此，用(yòng)通(tōng)常的(deσ★β↑) FFT譜分(fēn)析難以診斷齒輪傳動和₽¶(hé)滾動軸承的(de)故障。
故障齒輪和(hé)軸承的(de)振動波形會(h ☆&÷uì)顯現(xiàn)出調制(zhì)波的(de)特點。通(≥≈tōng)過對(duì)齒輪和(hé)軸承調制(zhì)波的(de)↑ 包絡分(fēn)析進行(xíng)解調處理(lǐ)★Ω&>，可(kě)以分(fēn)離(lí)出調幅♣✘和(hé)載波信息，并根據頻(pín)譜中是(shΩ☆ì)否存在齒輪和(hé)軸承故障特征頻(pín)率作(zuò)為(wèiα♣★)判據來(lái)診斷齒輪和(hé)軸承是(shì)否發生('★shēng)故障和(hé)故障的(de)類型。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) Hilbert 解調®≥₩技(jì)術(shù)，可(kě)以從(cóng)複雜(zá)的(de)寬帶總→•α振動信号中分(fēn)離(lí)出較低(dī)頻(pín €₽)的(de)故障特征信号。
包絡譜分(fēn)析的(de)流程如(r♣€↔εú)圖。
Env_Spt 包絡譜分(fēn)析程♠πδ序 可(kě)同時(shí)對(duì)不(bù)同部★ 位或不(bù)同方向共1、2或4個(gè) ↓加速度計(jì)測量的(de)齒輪箱、滾動軸承振動信号采集、波形顯示、FFT☆♥ 頻(pín)譜顯示、Hilbert 變化(huà)包絡波顯示以¶≠及包絡譜分(fēn)析。根據需要(yào)對(£∞λduì)實測的(de)加速度信号進行(xíng)數(sh®∏ ù)字低(dī)通(tōng)或帶通(tōng)濾波。在獲得(de)包絡≈>ו波形和(hé)包絡譜同時(shí)可(kě)得(de)到(dào)加速度信>λ号的(de)峰值、峭度以及表征故障信号調制(zh ®δì)深度的(de)包絡譜值。
以下(xià)一(yī)組圖形為(wèi)某外♦>(wài)圈故障軸承在900轉下(xià)÷™∏測量的(de)軸承座垂直和(hé)水(shuǐ)平兩個(∑γgè)方向加速度信号、FFT 頻(pín)譜、包絡波形及包絡譜≠φ，該軸承型号N205，外(wài)徑25mm，內(nè±≈÷λi)徑15mm，鋼球13個(gè)。實測包絡譜基頻(pí<£n)為(wèi) 81.25 Hz。
軸承外(wài)圈故障頻(pín)率為(wèλ→i)：
，簡化(huà)計(jì)算(suàn)公式：§§
式中n為(wèi)轉速，z為(wèi)鋼球個(gè)數Ωδ↑↕(shù)。根據N205軸承外(wài)圈故障頻(p™®ín)率簡化(huà)計(jì)算(suàn)應等于9φδ>∞00/60×13×0.4=78Hz。
